题目内容
如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。
R≤h≤5R
解析试题分析:若物体恰好能够通过最高点,则有,解得,
初始位置相对于圆轨道底部的高度为,则根据机械能守恒可得,得
当小物块对最高点的压力为5mg时,有,得
初始位置到圆轨道的底部的高度为,根据机械能守恒定律可得
解得,故物块的初始位置相对于圆轨道底部的高度的范围为R≤h≤5R。
考点:考查了机械能守恒定律;向心力.
练习册系列答案
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一小孩从公园中的滑梯上加速滑下,对于其机械能变化情况,下列说法中正确的是( )
A.重力势能减小,动能不变,机械能减小 |
B.重力势能减小,动能增加,机械能减小 |
C.重力势能减小,动能增加,机械能增加 |
D.重力势能减小,动能增加,机械能不变 |